水工混凝土结构PDF电子书下载

绪论 1

一 混凝土结构的工作原理 1

二 混凝土结构的优点和缺点 2

三 混凝土结构的应用和发展 4

四 混凝土结构设计规范的发展 5

五 水工混凝土结构课程的性质、内容及特点 6

第一章 钢筋混凝土材料的力学性能 7

第一节 钢筋品种及力学性能 7

一 钢筋的品种及分类 7

二 钢筋的力学性能 9

三 钢筋的焊接性能 12

四 钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求 13

第二节 混凝土及其力学性能 13

一 混凝土的构成 13

二 单向受力状态下的混凝土强度 13

三 复合受力状态下的混凝土强度 18

四 混凝土的变形性能 20

五 混凝土的弹性模量、泊松比和剪切模量 26

六 混凝土的重力密度 27

一 钢筋与混凝土间的粘结力 28

七 混凝土的其它特性 28

第三节 钢筋与混凝土的粘结性能 28

二 钢筋的锚固 29

三 钢筋的搭接 30

思考题和计算题 31

第二章 钢筋混凝土结构基本计算原则 33

第一节 钢筋混凝土结构设计理论发展简介 33

一 允许应用力设计法 33

二 破损阶段设计法 33

四 概率极限状态设计法 34

三 半经验半概率的极限状态设计法 34

五 结构可靠度的有关概念 35

第二节 荷载的代表值和荷载分项系数 41

一 作用与荷载 41

二 荷载的分类及其代表值 41

三 荷载标准值 42

四 可变荷载组合值 42

五 可变荷载准永久值 42

六 荷载设计值与荷载分项系数 42

二 混凝土强度设计指标的取值及其分项系数 44

一 材料强度标准值与设计的取值原则 44

第三节 材料强度设计指标的取值 44

三 钢筋强度设计指标的取值及其分项系数 46

第四节 概率极限状态设计法的实用设计表达式 46

一 结构的极限状态分类和设计要求 46

二 结构的设计状况与荷载效应组合 47

三 承载能力极限状态的设计表达式 48

四 正常使用极限状态的设计表达式 51

五 结构设计理论发展展望 52

思考题和计算题 54

一 轴心受拉构件的受力全过程 56

第三章 钢筋混凝土轴心受力构件承载力计算 56

第一节 轴心受拉构件的承载力计算 56

二 轴心受拉构件的承载力计算 57

三 轴心受拉构件的构造规定 58

第二节 轴心受压构件的承载力计算 58

一 轴心受压短柱的破坏特征及应力重分布过程 59

二 轴心受压短柱的承载力计算 61

三 轴心受压长柱的破坏特征及稳定系数 62

四 轴心受压长柱的承载力计算 64

五 受压柱的构造规定 66

第三节 螺旋式箍筋轴心受压柱的承载力计算 68

一 概述 68

二 受力及变形性能 69

三 承载力计算 69

四 应用的限制条件和构造规定 71

思考题和计算题 72

第四章 受弯构件正截面承载力计算 74

第一节 受弯构件正截面受力全过程及破坏特征 75

一 适筋梁受力破坏全过程 75

二 钢筋混凝土梁正截面承载力的破坏特征 77

第二节 正截面受弯承载力计算假定和破坏的界限条件 79

一 基本假定 79

二 适筋破坏与超筋破坏的界限条件 80

三 适筋破坏与少筋破坏的界限条件 81

第三节 单筋矩形截面梁正截面弯承载力计算 81

一 计算应力图形 81

二 基本计算公式 82

三 适用条件 83

四 设计计算方法 85

一 计算应用力图形 93

第四节 双筋矩形截面梁正截面受弯承载力计算 93

二 基本计算公式 94

三 基本计算公式的适用条件 95

四 设计计算方法 95

第五节 T形截面数值正截面受弯承载力计算 102

一 概述 102

二 计算应力图形和基本计算公式 104

三 两类T形截面的判别 106

四 T形截面染设计 106

五 T形截面梁承载力校核 107

六 T形截梁承载力计算的另一种方法 108

第六节 受弯构件截面尺寸及配筋的构造规定 113

一 截面尺寸 113

二 钢筋的混凝土保护层厚度 113

三 梁内钢筋的直径和净间距 113

四 板内钢筋的直径和净间距 114

五 受力钢筋的强度等级 114

六 受变构件中的构造钢筋 114

思考题和计算题 115

一 概述 121

第一节 斜截面的破坏形态与受剪机理 121

第五章 受弯构件截面承载力计算 121

二 斜截面受剪破坏的主要形态 123

三 斜截面的受剪机理 124

第二节 影响斜截面受剪承载力的主要因素 125

一 剪跨比 125

二 混凝土强度 126

三 配箍率及箍筋强度 127

四 纵筋的配筋率 127

二 斜截面受剪承载力的教育处公式 128

一 计算原则 128

第三节 斜截面受剪承载力计算 128

三 计算截面的位置 131

四 计算公式的适应范围 131

五 按构造配箍的 133

六 斜截面受筋承载力计算中的几个问题 133

七 斜截面受剪承载力的计算方法与步骤 134

八 实心板的斜截面受剪承载力计算 135

第四节 斜截面受弯承载力 140

一 问题的提出 140

二 抵抗变矩图的绘制 141

三 纵向钢筋的弯起 142

四 纵向钢筋的截断 145

五 抵抗弯矩图举例 147

第五节 配筋构造要求 148

一 纵筋的构造要求 148

二 弯起钢筋的构造要求 150

三 箍筋的构造要求 151

四 钢筋混凝土构件施工图 151

思考题和计算题 157

第六章 偏心受力构件承载力计算 160

第一节 偏心受压构件正截面破坏特征 161

一 大偏心受压破坏 161

二 小偏心受压破坏 162

三 大、小偏心受压构件的界限 163

第二节 偏心受压构件的纵向弯曲 163

一 概述 163

二 偏心距增大系数 164

第三节 偏心受压构件正截面承载力计算 166

一 矩形截面大偏心受压构件正截面承载力计算 166

二 矩形截面小偏心受压构件正截面承载力计算 170

三 偏心受压构件的构造要求 175

第四节 双向偏心受压构件正截面承载力计算 184

第五节 偏心受拉构件正截面承载力计算 186

一 小偏心受拉构件正截面承载力计算 186

二 大偏心受拉构件正截面承载力计算 187

第六节 偏心受压构件斜截面承载力计算 190

一 偏心受压构件斜截面承载力计算 190

二 偏心受拉构件斜截面承载力计算 192

思考题和计算题 194

第一节 概述 196

第七章 受扭构件承载力计算 196

第二节 纯扭构件的开裂扭矩及承载力计算 197

一 矩形截面开裂扭矩 197

二 受扭构件受力特征和破坏形态 198

三 抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比 199

四 受扭构件计算模型及理论计算公式 200

五 受扭构件承载力计算公式 202

第三节 弯剪扭构件承载力计算 206

一 剪扭构件承载力计算 206

三 弯剪扭构件承载力计算 208

二 弯扭构件承载力计算 208

四 计算公式适用条件 209

第四节 受扭构件的配筋构造要求 215

一 受扭箍筋的构造要求 215

二 受扭纵筋的构造要求 215

思考题和计算题 215

第八章 钢筋混凝土结构正常使用极限状态的验算 217

第一节 概述 217

一 正常使用极限状态的验算要求 217

三 耐久性要求 218

二 变形和裂缝宽度的限值及混凝土拉应力限制系数的取值 218

第二节 混凝土结构的耐久性问题 219

一 影响混凝土结构耐久性的主要因素及其对策 219

二 保证混凝土结构耐久性的设计规定 221

第三节 受弯构件变形验算 223

一 截面的弯矩-曲率关系和刚度 223

二 短期刚度BS 225

三 长期刚度BI 227

四 受弯构件的挠度验算 228

一 轴心受拉构件的抗裂度验算 230

第四节 钢筋混凝土构件抗裂度验算 230

二 受弯构件的抗裂度验算 231

三 偏心受压构件的抗裂度验算 233

四 偏心受拉构件的抗裂度验算 234

第五节 钢筋混凝土构件裂缝开展宽度的验算 236

一 裂缝产生的原因及控制裂缝开发的措施 236

二 裂缝开发宽度计算理论简介 238

三 平均裂缝开发宽度 240

四 最大裂缝开发宽度 244

五 裂缝开发宽度验算 248

六 计算例题 249

思考题和计算题 251

第九章 预应力混凝土构件计算 253

第一节 概述 253

一 预应力混凝土的基本原理 253

二 预应力混凝土构件分类 254

三 预应力混凝土的特点 254

四 预应力混凝土构件的计算内容 255

五 预应力混凝土的应用 255

第二节 预应力施工方法和预应力混凝土的材料 257

一 施加预应力的方法 257

二 预应力混凝土的材料 258

三 锚具和夹具 260

第三节 张拉控制应力和预应力损失 263

一 张拉控制应力 263

二 预应力损失 264

三 预应力损失的组合 270

第四节 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 270

一 轴心受拉构件各阶段的应力分析 270

二 轴心受拉构件使用阶段的计算 276

三 轴心受拉构件施工阶段的验算 280

一 受弯构件的应力分析 286

第五节 预应力混凝土受弯构件计算 286

二 受弯构件使用阶段的计算 292

三 受弯构件施工阶段验算 304

第六节 预应力混凝土构件的构造要求 314

一 一般规定 314

二 先张法构件的构造要求 316

三 后张法构件的构造要求 316

第七节 部分预应力混凝土及无粘结预应力混凝土的概念 318

一 部分预应力混凝土结构 318

二 无粘结预应力混凝土结构 321

思考题和计算题 322

第十章 钢筋混凝土梁板结构 325

第一节 概述 325

第二节 单向板梁板结构按弹性方法的计算 326

一 结构平面布置 326

二 计算简图 327

三 按弹性方法计算板和梁内力 330

第三节 单向板梁板结构按塑性方法的计算 333

一 钢筋混凝土受弯构件的塑性铰 333

二 塑性内力重分布 334

三 弯矩调幅法确定连续梁的内力 335

第四节 单向板梁板结构的截面设计和构造要求 339

一 连续板的截面设计与构造要求 339

二 连续梁的截面设计与构造要求 341

第五节 双向板梁板结构的设计 343

一 双向板试验结果及受力特点 343

二 双向板的内力计算 344

三 双向连续板中支承梁的设计 345

四 双向板的截面设计和构造要求 346

二 楼面梁格布置和构件截面尺寸 348

第六节 钢筋混凝土梁板结构设计实例 348

一 设计资料 348

三 板的设计 349

四 次梁设计 350

五 主梁设计 354

思考题和计算题 361

第十一章 水电站厂房及刚架结构 363

第一节 概述 363

一 水电站厂房的类型 363

二 水电站厂房的组成 364

一 主厂房主要尺寸的确定 365

第二节 厂房尺寸及上部结构布置 365

二 主厂房结构布置 367

三 主厂房荷载传递路径 369

第三节 厂房结构设计的一般规定 369

一 基本要求 369

二 结构重要性系灵敏的设计状况系数 369

三 荷载效应组合及荷载分项系数 370

四 混凝土强度等级 371

五 结构分析方法 371

一 楼面荷载 372

第四节 厂房楼板的计算和构造 372

二 楼板的内力计算 373

三 楼板配筋构造 374

第五节 厂房刚架计算与构造 377

一 计算单元和计算简图 377

二 作用在刚架上的荷载 379

三 刚架内力计算及内力组合 387

四 截面设计和构造 389

第六节 立柱独立牛腿计算和构造 391

一 牛腿的受力特征和破坏形态 391

二 牛腿的设计 393

第七节 柱下独立基础 396

一 柱下独立基础的型式和构造要求 396

二 柱下的独立基础设计 397

思考题和计算题 404

第十二章 水工非杆件结构 405

第一节 水工非杆件结构的设计原则 405

一 水工非杆件结构的内力和应力计算 405

二 水工非杆件结构的承载能力计算 406

四 水工非杆件结构的裂缝控制 410

三 水工非杆件结构的配筋构造 410

第二节 深受弯构件的计算 411

一 深受弯构件的应力和内力计算 411

二 深受弯构件的工作特性 411

三 深受弯构件的承载力计算 412

四 深受弯构件的正常使用极限状态验算 415

五 深受弯构件的配筋构造 416

第三节 混凝土坝内廊道及孔口结构 418

一 作用在孔口和廊道上的荷载 418

二 坝内孔口和廊道的应力计算 419

三 孔口和廊道的配筋 423

第四节 混凝土坝内埋管和坝后背管 426

一 坝内埋管的设计 426

二 坝后背管的设计 431

第五节 机墩蜗壳和尾水管结构 434

一 圆筒式机墩设计 435

二 矮机墩设计 441

三 金属蜗壳外围混凝土结构设计 442

四 混凝土蜗壳设计 445

五 尾水管结构计算 447

一 概述 451

第六节 水工弧形闸门支承结构 451

二 闸墩及支座的型式和特征 452

三 弧门闸墩及支座的受力特征和破坏形态 453

四 闸墩与弧门支座的裂缝控制和承载力计算 455

五 构造要求 458

六 弧门支承结构设计实例 458

第七节 钢筋混凝土有限元法在水工非杆件结构中的应用 462

一 坝后背管的有限元分析[63] 463

三 水电站蜗的有限元分析[75] 465

二 坝内埋管的有限元分析[74] 465

四 预应力闸墩及锚块的有限元分析[76] 466

附录一 材料的强度和弹性模量 472

附录二 钢筋的计算截面面积表 476

附录三 一般构造规定 478

附录四 正常使用验算的有关限值 480

附录五 等跨等截面连续梁在常用荷载作用下的内力系数表 482

附录六 双向板内力和挠度系数表 492

参考文献 498